艾比湖氮素的水平分布及环境意义

针对艾比湖水域面积逐渐萎缩的现实,系统地研究了TN、NH4+、NO3--N和NO2--N在艾比湖水体中的水平分布规律及其环境意义。结果表明,艾比湖水体中总氮分布特征有浅水区向深水区递减的特征,湖南部区域为总氮高值区,北部区域次之,中部最小。铵态氮为氮素的主要存在形态,其分布状况与总氮基本一致。硝态氮、亚硝态氮含量较小,分布水平与总氮基本一致。水体中总氮对底栖生物已经具有最低级别的生态毒性效应,对底栖生物群落及生态环境构成了威胁。     

艾比湖湿地生态环境保护意识调查分析

采用调查问卷的方法,试图真实反映艾比湖湿地自然保护区当地居民保护意识的强度,结果表明:①73.97%的当地居民意识到人类活动对艾比湖湿地生态环境的影响;②当地居民参与保护生态环境的积极性较高,96.83%的当地居民愿意出钱保护艾比湖湿地生态环境。说明当地居民对保护艾比湖湿地生态环境有强烈愿望,也说明当地居民的支付意愿与当地的经济紧密相连;③71.45%的当地居民相信艾比湖湿地自然保护区将有一个稳定的、持续的、协调的生态环境生存发展。     

艾比湖沿岸生态环境的演变与保湖的重要意义

近年来艾比湖沿岸的生态环境经历了重大演变。保护艾比湖对确保亚欧陆桥铁路的畅通和发展新疆经济有重要意义。同时保存艾比湖的可能性能确定存在。     

新疆艾比湖流域水资源利用与艾比湖演变

本文在综述艾比湖流域自然条件和自然分区、评价流域水资源(包括降水,地表水及地下水)的时空分布及流域经济发展现状的基础上,对水资源的承载能力作了平衡计算,包括农业、工业、城市及生活需水量以及输入艾比湖的水量。计算成果可供编制流域开发的长远规划参考。根据流域不同部位的水热条件,生态环境已存在及潜在的问题,对流域内不同部位的自然资源合理利用途径及生态环境的改善措施,分别提出了方向性的建议意见,例如山区可利用降水多的优势增加自然植被,大风通道可利用风力提水灌溉保证形成良好植被. 对艾比湖演变过程及演变原因,除分析入湖流量变化及湖的水量平衡外,考察了湖岸阶地分布,分析了历史资料及人类活动的影响,并对湖域演变造成的生态环境(如裸露的湖底正处于大风通道上)问题.作了分析和预测.艾比湖今后的演变是大家关心的问题,根据博尔塔拉河和精河径流量的年内分布(主要分析径流集中度集中期)特点,湖盆所处的低洼部位,有利的水文地质条件,予测今后相当长时期,只要有适当的保护措施,水域保持于500km~2左右是可能的. 在分析自然条件特点和生态环境问题的基础上,对流域及湖周地区生态系统的结构,阿拉山口大风及人类活动对生态环境的影响等问题,都作了专题性的深入分析,提出了改善生态环境的综合措施,特别是大风通道及湖岸地区。最后附有流域主要测站的流量、降水、蒸发等实测资料,作为基础数据可供广泛应用参考.     

艾比湖水面蒸发量及生态环境保护

本文在论述了艾比湖水面８０年代以来趋于动态稳定状态的基础上，用两种方法分析论证了艾比湖水面蒸发量，并就艾比湖及其生态环境的保护提出相应措施。     

基于KJ法的艾比湖流域生态环境综合治理研究

将系统分析中的KJ法应用于新疆艾比湖流域生态环境的综合治理对策研究中。首先制作了59张包含与艾比湖生态环境治理相关的信息卡片,之后根据信息的亲近性将其分为5个大组,每个组内再进行细分,最后得到艾比湖流域生态环境问题综合治理的结构模型图,从管理体制建设和工程措施两方面归纳提炼出了具体治理对策。应用结果表明,KJ法能够充分体现群体的创造性思维并将之有序化,能很好地应用于包括生态系统在内的各种自然、社会、经济以及复合系统的综合集成研究中。     

艾比湖流域沙尘气候变化趋势及其突变研究

通过艾比湖流域5个气象站建站~2001年的观测资料,对艾比湖流域沙尘气候的变化趋势进行了分析。结果表明,气候发生了明显的变化,主要表现在气温升高,降水增多,但分布不均,沙尘暴、扬沙和大风日数稳定减少,但浮尘日数显著上升,风速分布发生了变化,大风日数的迅速减少还引起蒸发能力的减弱。艾比湖干枯的湖底盐漠面积与该流域沙尘总日数之间存在密切关系,艾比湖水域的伸缩而引发的荒漠化环境变化是造成该流域沙尘天气的主要因素。对艾比湖流域沙尘气候的突变检验结果表明,大风、沙尘暴、扬沙日数的减少和浮尘日数的上升是一种突变现象,这种突变与整个西北气候的变化和艾比湖流域沙漠化条件的变化存在一定的关系。     

艾比湖生态环境恶化及防治对策

依据阿拉山口气象站与精河气象站1961－2000年大风天气资料、精河气象站1961－2000年沙尘天气资料，分析沙尘天气变化与大风日数、降水量、蒸发量及艾比湖入湖水量、艾比湖水面面积变化关系，并利用博乐市1997－2000年降尘资料重点分析近年沙尘天气变化与降水量、入湖水量之间的关系。分析结论：入湖水量与降水量减少直接导致风沙天气增加，由此艾比湖湿地生态环境日趋恶化，给博州乃至北疆地区社会、经济发展造成严重危害。本文详尽分析了艾比湖湿地生态恶化表现形态与博州社会经济各业遭受的巨大损失，并提出治理措施。     

新疆准噶尔盆地沙尘天气的地表环境判别

在沙尘暴天气多发的季节里,对中国重要沙尘源区之一的准噶尔南部典型地区的地貌、土壤、植被及人类活动影响诸方面做了实地调查和取样,以及实验室分析,遴选出植被盖度、植物群落多样性、生态优势度、表层土壤含水量、土壤有机质、土壤质地、全盐含量、pH值等作为影响该区起沙过程的地表参数/变量。借助SPSS10.0软件系统中的典型判别分析 (CDA),对准噶尔南部沙尘天气高发的艾比湖地区和中发的古尔班通古特沙漠地表特征进行了有效判别。结果显示,广泛分布棕灰漠土和灰漠土,并且农用土地开垦强烈的艾比湖地区,影响地表稳定性的消极因素主要是土壤较高的pH、有机质含量及植被生态优势度。而以固定、半固定风沙土为主,内部少受人类高强度开发的古尔班通古特沙漠,地表良好的抗风蚀性主要得益于较高的植被盖度、植物群落的多样性和较粗的土壤质地。判别结果还显示,原属沙尘天气少发的克拉玛依农业开发区有相当面积的土地已具沙尘天气高发区的地表特征,从而对人类活动可能引发的灾害性环境问题提出警示。     

艾比湖干涸湖底尘暴及其灾害分析

在艾比湖地区水动力，风力和重力作用形成的洪积、冲积、湖积、风积、化学沉积等第四纪的沉积类型分布十分广泛，不同沉积类型的物质组成、空间分布、结构特征及其对尘暴物质的贡献率和沙尘暴产生的灾害程度有较大的不同。本文根据实地考察，取样分析的结果以及前人的资料，对艾比湖地区地貌结构特征与沙尘暴形成的关系以及沙尘暴和浮尘天气对大农业、工人、人民健康造成的灾害强度、灾害方式进行分析研究。     

山丘型地区钉螺孳生数量与植被和土壤环境因子的关系

本文研究了四川仁寿山丘型地区钉螺孳生与植被和环境因素的关系。结果表明:(1)草本群落物种丰富度、草本盖度、草本高度影响钉螺的孳生数量,钉螺分布适宜的草本群落的物种丰富度为4～14,草本群落盖度为60%～100%,高度为20～50cm;(2)土壤水分含量、温度和盐分均影响钉螺的孳生数量,钉螺分布最适宜的土壤水分含量为20%～60%,温度为15～30℃,盐分为60～120ms/m;(3)各环境因子和钉螺密度曲线可以看出,物种丰富度、草本高度、草本盖度、土壤水分含量、土壤温度和盐分含量与钉螺密度间均呈现抛物线或抛物线状曲线;(4)在样地和样方水平,土壤水分含量和钉螺密度存在稳定的线性相关关系,表明土壤水分含量是影响钉螺孳生的主导因素。因此,钉螺对各环境因素存在适应范围,表明钉螺对潮湿环境具有严格的选择性和依赖性,这种生态特性和钉螺本身的生物学特征密切相连。     

Soil water deficit and vegetation restoration in the refuse dumps of the Heidaigou open-pit coal mine, Inner Mongolia, China

The sustainability of ecosystem restoration of refuse dumps in open-pit coal mines depends on plant species selection, their configuration, and the optimal usage of water resources. This study is based on field experiments in the northern refuse dump of the Heidaigou open-pit coal mine in Inner Mongolia of China established in 1995. Eight plant configurations, including trees, shrubs, grasses, and their combinations, as well as the adjacent community of natural vegetation, were selected. The succession of the revegetated plants, soil water storage, the spatiotemporal distribution of plant water deficits degree and its compensation degree were also studied. Results indicated that the vegetation cover (shrubs and herbaceous cover), richness, abundance, soil nutrients (soil organic matter, N and P), and biological soil crust coverage on the soil surface are significantly influenced by the vegetation configurations. The average soil water storage values in the shrub+grass and grass communities throughout the growing season are 208.69 mm and 206.55 mm, which are the closest to that of in the natural vegetation community (215.87 mm). Plant water deficits degree in the grass and shrub+grass communities were the lowest, but the degrees of water deficit compensation in these configuration were larger than those of the other vegetation configurations. Differences in plant water deficit degree and water compensation among the different configurations were significant (P<0.05). Plant water deficit degrees were predominantly minimal on the surface, increased with increasing soil depth, and remained stable at 80 cm soil depth. The soil moisture compensation in the natural vegetation, shrub+grass, and grass communities changed at 10%, while that in other vegetation communities changed between 20% and 40%. Overall, we conclude that the shrub+grass and grass configuration modes are the optimal vegetation restoration models in terms of ecohydrology for future ecological engineering projects.     

荒漠河岸植被的受损过程与受损机理分析

以塔里木河多年平均地下水位数据为依据,将地下水位划分为6个环境梯度,各梯度上6次重复采集植被样地数据。从物种多样性、植被盖度与群落类型等几方面分析了植被的受损过程,以及导致此过程的受损机理。结果表明：(1) 草本植物丰富度受损发生在地下水埋深大于4 m,而木本植物丰富度受损发生在地下水埋深大于8 m。(2) 植被盖度减少始于草本植物盖度受损,与群落多样性受损的临界地下水位相同,发生在地下水埋深大于4 m;在地下水埋深大于6 m之后,植被盖度不断减少则是由木本植物盖度的减少所引起。(3) 群落类型受损体现在芦苇群落和胡杨林群落的结构与类型变化上,芦苇群落的衰退演变出现了优势种的更替,而胡杨林群落中优势种的优势地位没有变化。(4) 此受损过程是由荒漠河岸生态系统脆弱的生态基质和外界干扰共同作用的结果,起因于人口的增加、需求的增长。植被退化是人类干扰作用于植被赖以生存的环境主导因子所致。在生态受损过程中,植物功能型差异与所承受的干扰强度差异对植被退化的程度有一定影响。     

科尔沁沙地沙质草地与固定沙丘植物群落结构对极端干旱的响应

为了探究沙地植物群落结构特征对极端干旱的响应,通过野外模拟试验开展了极端干旱（生长季减雨60%与干旱60 d）对沙质草地和固定沙丘植物群落丰富度、地上生物量和叶性状等群落结构特征影响的研究。结果表明：（1）生境变化对植物群落地上生物量和叶干物质含量（LDMC）具有显著影响（P<0.05）,草地地上生物量和LDMC显著高于固定沙丘,而物种数、植被盖度、高度和比叶面积（SLA）在两种生境间无显著差异（P>0.05）;（2）极端干旱处理显著影响沙地植物群落盖度、地上生物量和LDMC（P<0.05）,减雨60%显著降低了植物群落盖度和地上生物量,而干旱60 d显著降低了植物群落盖度、地上生物量、高度和LDMC;植被特征和叶性状在减雨60%和干旱60 d处理间无显著差异（P>0.05）;（3）减雨60%和干旱60 d显著降低了草地和固定沙丘的植被盖度和地上生物量,而干旱60 d也降低了固定沙丘的植物高度和LDMC（P<0.05）;（4）相关分析表明,沙地植物群落地上生物量与盖度、高度和LDMC显著正相关（P<0.05）。极端干旱事件的发生会极大地改变沙地一年生为主的植物群落组成和功能,而沙地不同生境植被则通过改变植物群落组成、优势种及其关键性状的变化来适应极端干旱。     

河西走廊荒漠绿洲过渡带封育对土壤和植被的影响

在河西走廊荒漠绿洲过渡带,封育天然植被是植被群落恢复、防止绿洲沙漠化的有效措施。以流动沙丘作为对照(0年),对封育5年和15年的半固沙和固定沙丘植被群落以及土壤进行调查取样和分析。结果表明:随着封育年限增加,天然固沙植被群落生物多样性增加,灌木层和草本层植物密度、盖度和生物量都显著增加,灌木层盖度从10%增加到40%,草本层以一年生草本植物为主,物种从5种增加到8种,生物量从1 g·m^-2增加到13 g·m^-2。随着天然植被盖度增加,土壤表层沙土细粒化明显,沙土中黏粉粒含量显著增加,土壤质地由粗质沙粒向细质沙粒转变;随着沙土中黏粉粒成分的增加,沙土有机质、全氮、全磷含量也增加,灌丛下土壤养分含量高于灌丛间,“沃岛效应”明显。同时,在灌丛下表层土壤出现明显的盐分集聚现象,其中SO₄^2-、K⁺、Na⁺含量分别增加了6、3、17倍。在降水100 mm左右的荒漠绿洲过渡带,封育可以显著恢复固沙植被群落和提高沙土质地和养分。     

古尔班通古特沙漠纵向沙垄植被空间异质性

在古尔班通古特沙漠南部纵向沙垄上按5 m×10 m的网格测度植被样方100个,采集浅层风沙土样品184件。调查发现,乔灌木层片和草本层片的分布及相互关系明显受沙垄地形影响,并且在干旱环境下种群间的竞争和空间上的互补使两层片生态优势度具有显著的相关性。地统计分析结果显示,纵向沙垄上植被空间异质性表现为木本层片的物种多样性呈斑块状分布,草本层片物种多样性呈现平行沙垄的带状结构和斑块结构叠加的特点,而植被盖度则在垂直沙垄走向的方向上具有强烈的梯度性变化。和沙垄土壤理化性质空间格局特征相对比,植被盖度及物种多样性与风沙土浅层含水量在自相关空间（变程）及空间异质性程度上比较接近。这是纵向沙垄小生态系统中草本植物和浅层土壤水分耦合关系在空间上的反映,也是木本植物对水分和土壤资源在小尺度（m）上竞争及中小尺度（10～100 m）上互补的结果。     

荒漠草原植物群落光合速率对水氮添加的响应

氮沉降和降水格局改变对草原生态系统的结构、功能及关键过程具有重要影响。依托内蒙古乌拉特荒漠草原研究站的全球变化实验平台，研究了氮添加和增减雨（+50%、-50%）及其交互作用对荒漠草原植物群落光合速率和植被特征的影响，分析了荒漠草原植物群落光合速率与植被特征的关系。结果表明：（1）短期氮添加对荒漠草原植物群落光合速率和植被特征没有显著影响（P > 0.05）；（2）降水格局改变显著影响荒漠植物群落光合速率（P < 0.05），减雨50%显著降低了荒漠草原植物群落光合速率和优势种植物高度（P < 0.05），而降水增加50%没有改变群落光合速率和植被特征，降水改变下的土壤水分能很好地解释群落光合速率；（3）氮添加和增加降水的交互效应显著提高了群落的光合速率和优势种植物高度（P < 0.05），而减少降水与氮添加没有显著影响；（4）荒漠草原植物群落盖度、优势种盖度、优势种平均高度与群落的光合速率呈现出指数增加关系，解释率为40%~58%。干旱极大地抑制荒漠草原植物群落光合速率，而氮沉降则依赖于降水增加来提高群落的光合速率，荒漠草原植物群落光合速率与水肥处理下的植物生长特征具有密切的关系。     

古尔班通古特沙漠生境对植物群落格局的影响

This paper reports a geomorphologic landscape investigation, vegetation survey and soil sampling at 14 sites across the Gurbantunggut Desert between 87°37′09"-88°24′04"E and 44°14′04"-45°41′52′Nl. The study encountered 8 species of low trees and shrubs, 5 of perennial herbs, 8of annual plants and 48 of ephemeral and ephemeroid plants. These species of plants represent one-third of the species found in the Gurbantunggut Desert, and their communities make up a large proportion of desert vegetation with great landscape significance. In the investigation we found that the plant communities are accordingly succeeded with the spatial variation of macro-ecoenvironment.Using Principal Component Analysis (PCA) and Correlation Analysis (CA) we found that the micro-ecoenvironment heterogeneity of aeolian sandy soil′s physical and chemical properties such as soil nutrient, soil moisture, soil salt, pH etc. only impacted the diversity of herb synusia (PIEherb) of the desert, with a negative correlation. Meanwhile, the impact of microhabitat on the plant community pattern with an antagonistic interaction made vegetation′s eco-distribution in a temporary equilibrium.     

Impact of habitat heterogeneity on plant community pattern in Gurbantunggut Desert

1IntroductionStudy on the interrelationship between vegetation patterns and their habitat heterogeneity is important to recover and rehabilitate the desert vegetation, stabilize the desert ecosystem and prevent desert expansion. Domestic and foreign researchers have carried out many studies on this topic (Archer etal., 2002; Bolling etal., 2000; Chen etal., 2003; Dasti etal., 1994; Gu etal., 2002, Li etal., 2001; Li etal., 2001; Liang etal., 2003), which have used and refined statistic tech…     

Impact of habitat heterogeneity on plant community pattern in Gurbantunggut Desert

This paper reports a geomorphologic landscape investigation, vegetation survey and soil sampling at 14 sites across the Gurbantunggut Desert between 87o37'09'-88o24'04'E and 44o14'04'-45o41'52'N. The study encountered 8 species of low trees and shrubs, 5 of perennial herbs, 8 of annual plants and 48 of ephemeral and ephemeroid plants. These species of plants represent one-third of the species found in the Gurbantunggut Desert, and their communities make up a large proportion of desert vegetation with great landscape significance. In the investigation we found that the plant communities are accordingly succeeded with the spatial variation of macro-ecoenvironment. Using Principal Component Analysis (PCA) and Correlation Analysis (CA) we found that the micro-ecoenvironment heterogeneity of aeolian sandy soil's physical and chemical properties such as soil nutrient, soil moisture, soil salt, pH etc. only impacted the diversity of herb synusia (PIEherb) of the desert, with a negative correlation. Meanwhile, the impact of microhabitat on the plant community pattern with an antagonistic interaction made vegetation's eco-distribution in a temporary equilibrium.